SuperGrid (Wasserstoff) - SuperGrid (hydrogen)
Bei der verlustfreien Energieübertragung ist ein Supergrid mit Wasserstoff eine Idee, um die elektrische Energieübertragung über große Entfernungen mit der Verteilung von flüssigem Wasserstoff zu kombinieren , um eine Supraleitung in den Stromleitungen zu erreichen. Der Wasserstoff ist sowohl ein verteilter Brennstoff als auch ein kryogenes Kühlmittel für die Stromleitungen, wodurch sie supraleitend werden . Die Befürworter des Konzepts beschreiben es als ein "visionäres" Stadium, für das kein neuer wissenschaftlicher Durchbruch erforderlich ist, das jedoch große technologische Innovationen erfordert, bevor es zu einem praktischen System werden kann. Ein System für die Vereinigten Staaten wird voraussichtlich "mehrere Jahrzehnte" benötigen, bevor es vollständig implementiert werden kann.
Ein vorgeschlagener Entwurf für ein supraleitendes Kabel umfasst eine supraleitende bipolare Gleichstromleitung, die bei ± 50 kV und 50 kA arbeitet und über mehrere hundert Kilometer bei einem Widerstand von Null und nahezu ohne Leitungsverlust etwa 2,5 GW überträgt. Hochspannungs-Gleichstromleitungen (HGÜ) können ähnliche Leistungen übertragen. Beispielsweise wird in den südlichen Provinzen Chinas ein 5-Gigawatt-HGÜ-System ohne Verwendung supraleitender Kabel gebaut.
In den Vereinigten Staaten könnte ein 4.000 Kilometer langes Continental SuperGrid 40.000 bis 80.000 MW in einem Tunnel transportieren, der mit Hochgeschwindigkeits- Magnetschwebebahnen für lange Strecken geteilt wird , was bei niedrigem Druck kontinentale Fahrten von einer Stunde ermöglichen könnte. Die Flüssigwasserstoff-Pipeline würde Wasserstoff sowohl speichern als auch liefern.
1,5% der auf dem britischen AC Supergrid übertragenen Energie gehen verloren (Transformator-, Heizungs- und kapazitive Verluste). Davon stehen etwas weniger als zwei Drittel (oder 1% im britischen Supergrid) für Verluste vom Typ "Gleichstrom" (resistiv). Bei supraleitenden Stromleitungen würden die kapazitiven und Transformatorverluste (in dem unwahrscheinlichen Fall, dass die Übertragungsleitungen immer noch Freileitungen waren) gleich bleiben. Darüber hinaus eignen sich Freileitungen aufgrund des wahrscheinlichen Gewichts des Übertragungsmediums und der beträchtlichen Sprödigkeit unterkühlter Materialien physikalisch überhaupt nicht gut für den Einbau von kryogenen Wasserstoffleitungen . Es wäre wahrscheinlich notwendig, dass eine unterkühlte wasserstoffführende Übertragungsleitung unterirdisch ist, und dies bedeutet wiederum, dass für ein solches Kabel bei einer Entfernung (z. B. über 60 km) die Leistung in Gleichstrom umgewandelt werden müsste und als solche übertragen, da sonst die kapazitiven Verluste zu hoch wären. In diesem Fall würden die Leistungselektronikverluste in den Umspannwerken des AC / DC-Wandlers einen Teil oder die gesamte Energieeinsparung aus der supraleitenden Leitung selbst auslöschen.
Noch bevor ein umfassendes kontinentales und (im Fall des vorgeschlagenen europäischen Super Grid ) interkontinentales Rückgrat der elektrischen Übertragung realisiert werden kann, könnten solche Kabel verwendet werden, um regionale Stromnetze konventioneller Bauart effizient miteinander zu verbinden.
Siehe auch
Verweise
- ^ a b "National Energy Supergrid Workshop 2: Abschlussbericht" (pdf) . Universität von Illinois in Urbana-Champaign . 2005-03-17. p. 2 . Abgerufen am 17.11.2008 .
- ^ Paul M. Grant, Chauncey Starr und Thomas J. Overbye (Juni 2006). "Ein Stromnetz für die Wasserstoffwirtschaft" . Wissenschaftlicher Amerikaner . Abgerufen am 17.11.2008 .
- ^ Siemens Power Transmission and Distribution (11.06.2006). „China zu konstruieren Hochspannungs - Übertragungssystem zwischen Yunnan, Guangdong“ . Übertragungs- und Verteilungswelt . Abgerufen am 17.11.2008 .
- ^ Große grüne Energiemaschinen
- ^ "Elexon-Papier über Verluste auf dem britischen Supergrid" (PDF) .
